本發(fā)明涉及一種水質(zhì)監(jiān)測儀器，特別是涉及一種一體化復(fù)合器。

背景技術(shù)：

化學(xué)耗氧量(簡稱COD)是水質(zhì)有機(jī)污染的綜合指標(biāo)，是水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測中最重要的項(xiàng)目之一。我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 17378.4-2007)規(guī)定以高錳酸鉀作為氧化劑在堿性條件下氧化海水樣品，通過氧化劑高錳酸鉀的消耗量計(jì)算化學(xué)耗氧量。

標(biāo)準(zhǔn)方法操作復(fù)雜、耗時(shí)、費(fèi)力。因此，探索簡便、快速、自動(dòng)化的COD分析方法和儀器一直是環(huán)境監(jiān)測工作者的努力目標(biāo)。自從上世紀(jì)80年代日本學(xué)者伊永隆史首先將流動(dòng)注射分析技術(shù)引入COD在線測定中，研制出自動(dòng)化COD分析儀器。隨后其他學(xué)者發(fā)展了不同的流動(dòng)注射COD測量法研究，上世紀(jì)九十年代之后，各國相繼開發(fā)出了多種COD在線分析儀，其中復(fù)合器作為COD在線分析儀的重要部件，在COD測定中起到關(guān)鍵作用。

但是海水樣品與淡水不同，因海水含有大量的鈣、鎂離子，在堿性條件下生成氫氧化鈣和氫氧化鎂白色膠體不溶物，又因流動(dòng)注射分析過程是在封閉的細(xì)管道中進(jìn)行，這種白色膠體不溶物極易堵塞管路，而且COD測定采用的是光檢測技術(shù)，這種白色膠體不溶物，影響光檢測。通常的解決辦法是用鹽酸將氫氧化鈣和氫氧化鎂白色膠體不溶物溶解，再行光檢測。這樣由于加入了一定體積的鹽酸，必然使反應(yīng)溶液總體積增大，從而稀釋反應(yīng)結(jié)果，引起較大測定誤差。

國家海洋技術(shù)中心以前設(shè)計(jì)的海水COD測定儀就是雙載流雙注射流路結(jié)構(gòu)(見圖4)。

主路為堿路，定量采用旋轉(zhuǎn)取樣閥，用兩個(gè)旋轉(zhuǎn)取樣閥分別將水樣和高錳酸鉀試劑注入氫氧化鈉堿性主路。旁路(酸路)設(shè)計(jì)是為了溶解堿性沉淀，但其負(fù)面影響也會(huì)使反應(yīng)溶液稀釋，造成靈敏度降低。雙注射設(shè)計(jì)為水樣和試劑分別注射進(jìn)樣，水樣和試劑在管路中靠擴(kuò)散接觸，水樣和試劑接觸少，化學(xué)反應(yīng)不充分(圖4的上部表示的是水樣和試劑在管道中的分布情形)。這種設(shè)計(jì)對(duì)于反應(yīng)速度極快或樣品濃度很高的情況是可以的，而COD測定是反應(yīng)速度較慢的氧化還原反應(yīng)，從而也造成靈敏度不高。

現(xiàn)在的海水COD測定中普遍存在著上述缺陷，因此如何解決上述缺陷，成為現(xiàn)在亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種一體化復(fù)合器，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提高了測量靈敏度，減小了測定誤差。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種一體化復(fù)合器，包括定量裝置和混合過濾池，所述定量裝置設(shè)置在所述混合過濾池的上方；所述定量裝置包括有定量管和溢流池，所述溢流池設(shè)置在所述定量管的上方，所述定量管設(shè)置有三個(gè)，每個(gè)所述定量管的頂端都連接有一溢流口；所述溢流口一端與所述定量管連接，另一端通入到所述溢流池內(nèi)；每個(gè)所述定量管的下端都連接有一連接管，每個(gè)所述連接管上都垂直設(shè)置有一進(jìn)液管，所述連接管上還設(shè)置有一閥門，所述閥門位于所述進(jìn)液管的下方；

三個(gè)所述連接管的下端通過一個(gè)三通接頭連接有一混合進(jìn)液管，所述混合進(jìn)液管的下端與所述混合過濾池的頂端連接；所述混合過濾池的中部設(shè)置有一玻璃砂芯，底部設(shè)置有濾液排出口。

可選的，所述溢流池設(shè)置有三個(gè)，呈三角形均布；每個(gè)所述定量管分別與一個(gè)溢流池連接，三個(gè)所述定量管呈三角形均布。

可選的，所述溢流池的底部設(shè)置有溢液排放口，所述溢液排放口的直徑為6.0mm。

可選的，所述溢流口傾斜開口，開口口徑為2.0mm，傾斜角度為45°。

可選的，所述定量管的直徑為6.0mm，其頂端與底端均為圓錐形。

可選的，所述混合過濾池的頂端連接有充氣管和出氣管，所述充氣管與所述混合過濾池連接的一端深入所述混合過濾池內(nèi)，并貼近所述玻璃砂芯上方。

可選的，所述混合過濾池的頂端還連接有兩個(gè)進(jìn)液口，分別用于鹽酸進(jìn)液和純水進(jìn)液。

可選的，所述玻璃砂芯為圓錐形，其開口朝上；所述充氣管貼近所述玻璃砂芯的錐面中部。

可選的，所述混合過濾池的底部為圓錐形。

可選的，所述一體化復(fù)合器由一圓柱狀有機(jī)玻璃經(jīng)加工而成。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明的一體化復(fù)合器集定量、混合、過濾三種功能于一體，結(jié)構(gòu)更加緊湊穩(wěn)定；高錳酸鉀試劑和海水試樣混合后進(jìn)樣，使水樣和試劑充分接觸，增加了化學(xué)反應(yīng)程度，提高了測量靈敏度；當(dāng)測定完成后，再通入鹽酸溶解不溶物，消除了鹽酸體積對(duì)測定的影響，提高了測定精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一體化復(fù)合器的剖視圖；

圖2為一體化復(fù)合器的俯視圖；

圖3為一體化復(fù)合器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)COD測定的設(shè)計(jì)流路；

圖5為本發(fā)明的設(shè)計(jì)流路；

其中，1為定量管，2為溢流池，3為溢流口，4為混合過濾池，5為溢液排放口，6為連接管，7為進(jìn)液管，8為電磁閥安裝管，9為三通接頭，10為混合進(jìn)液管，11為充氣管，12為濾液排出口，13為出氣管，14為玻璃砂芯。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種一體化復(fù)合器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提高了測量靈敏度，減小了測定誤差。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明提供一體化復(fù)合器，如圖1至圖3所示，包括定量裝置和混合過濾池4，定量裝置設(shè)置在混合過濾池4的上方；定量裝置包括有定量管1和溢流池2，定量管1設(shè)置有三個(gè)，每個(gè)定量管1的頂端都連接有一溢流口3；溢流口3一端與定量管1連接，另一端通入到溢流池2內(nèi)；每個(gè)定量管1的下端都連接有一連接管6，每個(gè)連接管6上都垂直設(shè)置有一進(jìn)液管7，三個(gè)進(jìn)液管7分別用于通入高錳酸鉀試劑，氫氧化鈉試劑和海水試樣，氫氧化鈉試劑也可以用其他合適的堿性試劑代替每個(gè)連接管6上還設(shè)置有一閥門，閥門為電磁閥，通過電磁閥安裝管8安裝在連接管6上，位于進(jìn)液管7的下方；電磁閥和進(jìn)液管7都貼近定量管1底端設(shè)置。溢流池2設(shè)置有三個(gè)，呈三角形均布，每個(gè)定量管1分別與一個(gè)溢流池2連接，三個(gè)定量管1呈三角形均布，溢流池2與定量管1的結(jié)構(gòu)更加緊湊穩(wěn)定。

首先，將三個(gè)閥門全部關(guān)閉，用微型泵將高錳酸鉀試劑，氫氧化鈉試劑和海水試樣分別從三個(gè)進(jìn)液管7通入定量管1中，定量管1為垂直長管，其頂端和底端均為圓錐形，能夠避免定量管1中殘留有氣泡，影響測量精度。當(dāng)試劑或者試樣充滿定量管1后，多余的部分從溢流口3溢出到溢流池2內(nèi)；溢流口3傾斜開口，開口口徑為2.0mm，傾斜角度為45°，能夠保證多余的液體全部溢出，誤差少于一滴，提高了定量的準(zhǔn)確性。溢流池2的底部設(shè)置溢液排放口5，溢液排放口5的直徑為6.0mm，溢流池2內(nèi)的多余液體從溢液排放口5排出。

三個(gè)連接管6的下端通過一個(gè)三通接頭9連接有一混合進(jìn)液管10，混合進(jìn)液管10的下端與混合過濾池4的頂端連接，用于將三種液體通入到混合過濾池4內(nèi)，進(jìn)行混合。混合過濾池4的中部設(shè)置有一玻璃砂芯14，底部設(shè)置有濾液排出口12，玻璃砂芯14為圓錐形，采用耐腐蝕玻璃制成，其開口朝上，內(nèi)部為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，高錳酸鉀試劑，氫氧化鈉試劑和海水試樣三種液體在玻璃砂芯14的上部進(jìn)行混合；因?yàn)楹Ｋ畼又写嬖诖罅康拟}、鎂離子，反應(yīng)又是在氫氧化鈉堿性條件下進(jìn)行的，此時(shí)混合溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生白色膠體不溶物，反應(yīng)式如下：

Ca²⁺+2OH^-＝Ca(OH)₂↓

Mg²⁺+2OH^-＝Mg(OH)₂↓

為了使上述三種液體混合均勻，混合過濾池4的頂端采用平板式封頭設(shè)計(jì)，其上連接有充氣管11，充氣管11與混合過濾池4連接的一端深入混合過濾池4內(nèi)，并貼近玻璃砂芯14的錐面中部上方，用氣泵經(jīng)充氣管11向混合過濾池4上部通入空氣，進(jìn)行充氣攪拌，使混合液體混合的更加均勻?；旌线^濾池4的頂端還連接有出氣管13，以便將混合過濾池4內(nèi)的氣體排出。

充氣攪拌均勻后，開啟連接于濾液排出口12處的抽濾泵，造成混合過濾池4下部負(fù)壓，在負(fù)壓作用下，位于混合過濾池4上部的混合液便透過玻璃砂芯14流下，而白色膠體不溶物被截留在玻璃砂芯14表面，清澈的過濾液便可注入光檢測器測定?；旌线^濾池4的底部為圓錐形，錐面頂端與濾液排出口12連接，方便了濾液流出，減小殘留，提高了測量精度。

本發(fā)明海水試樣與高錳酸鉀試劑進(jìn)樣體積相同，此時(shí)高錳酸鉀試劑過量，當(dāng)反應(yīng)完成后，將剩余的高錳酸鉀試劑還原，以便測量。

混合過濾池4的頂端還連接有兩個(gè)進(jìn)液口，分別用于鹽酸進(jìn)液和純水進(jìn)液；當(dāng)測定完成后，將鹽酸從其中一個(gè)進(jìn)液口注入混合過濾池4的上部，溶解玻璃砂芯14表面上截留的白色膠體不溶物，反應(yīng)式如下：

Ca(OH)₂+2HCl＝CaCl₂+2H₂O

Mg(OH)₂+2HCl＝MgCl₂+2H₂O

溶解后從濾液排出口12排出，棄置。

將純水從另一進(jìn)液口注入混合過濾池4上部，清洗玻璃砂芯14。

清洗后的廢液也從濾液排出口12排出，棄置。

然后可以開始下一次測定。

本發(fā)明采用的流路設(shè)計(jì)如圖5所示，水樣和試劑混合后進(jìn)樣，使水樣和試劑充分接觸，增加了化學(xué)反應(yīng)程度，提高了測量靈敏度。(圖5的上部表示的是水樣和試劑混合后在管道中的分布情形)。

本發(fā)明的一體化復(fù)合器集定量、混合、過濾三種功能于一體，由一圓柱狀有機(jī)玻璃加工而成，一體化復(fù)合器位于圓柱狀有機(jī)玻璃內(nèi)，結(jié)構(gòu)更加緊湊穩(wěn)定；高錳酸鉀試劑和海水試樣混合后進(jìn)樣，使水樣和試劑充分接觸，增加了化學(xué)反應(yīng)程度，提高了測量靈敏度；當(dāng)測定完成后，再通入鹽酸溶解不溶物，消除了鹽酸體積對(duì)測定的影響，提高了測定精度。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。